未冻水含量变化影响着冻土的水、热、力参数和物理化学性质。在应用上，未冻水模型分为理论模型和半经验模型。多数理论模型较为复杂，输入参数多且难以获取，半经验模型表达式简单，计算便利。由于半经验模型的经验参数（残余未冻水含量、形状因子）随着土壤类型发生明显变化，因此大部分模型没有给出经验参数的普适性表达式。学者需要开展未冻水实验获得研究区域内半经验未冻水模型的经验参数，以至于未冻水模型的应用仍然集中于冻土工程领域。
基于上述问题，实验室高晓清课题组开发了一种自变量为土壤温度、质地、初始含水量的未冻水模型专利。模型专利假设未冻水冰点随着阳离子溶液浓度呈幂指数变化，推导出基于黏土扩散层离子浓度梯度的未冻水含量随温度变化关系式。该模型表达式简单，计算便利，输入参数少，尤其适用于青藏高原、北极等交通不便的区域。
未冻水模型表达式：
未冻水模型结果
专利：靳潇、杨文、高晓清，基于黏土扩散层离子浓度梯度的冻土未冻水含量计算方法，编号ZL202110613199.5
